一种用于将油气与水分离的分离罐(1)包含带有至少一个分离罐单元的基本上圆柱形的立式罐。该分离罐单元具有用于流体的入口(2)和第一内部环形壁(5)、第一圆锥形部分(9)和第一中心开口(8)。第二内部环形壁(15)安置在与第一内部环形壁相隔一段距离处并且具有第二圆锥形部分(19)和第二中心开口(18)。将第一流开口(10)设置在所述第一内部环形壁(5)的一端并且将第二流开口(20)设置在第二内部环形壁(15)的一端。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将油气与水分离的分离罐本专利技术涉及一种分离罐，所述分离罐用于将油气与水分离，并且包括具有至少一个分离罐单元的基本上圆柱形的立式罐，所述分离罐单元具有用于流体的入口和第一内部环形壁、在所述分离罐单元的上部中的至少一个第一出口、以及在所述分离罐单元的下部中的至少一个第二出口 ；所述用于流体的入口沿所述罐的圆柱形侧壁的内侧对着切线方向；并且所述第一内部环形壁从所述罐的所述圆柱形侧壁延伸，并且具有第一圆锥形部分和在所述第一内部环形壁的一端的第一中心开口，以及第一流开口。从WO 2007/049246已知这种类型的分离罐，其中第一圆锥形部分在用于流体的入口正下方且在第一中心开口上方的位置从所述罐的壁延伸。描述了数个分离罐的串联和并联。WO 2007/049245也描述了分离罐，其中在单个分离罐单元中存在中心涡流破坏器，并且描述了数个分离罐的串联或并联。分离罐用于从主水流移除少量的油。主水流典型地为原油生产在将油从来自井口的流体流初始分离之后的产物。可以以一个或多个阶段进行初始分离，并且与油分离的水流将含有少量的油气，如每升水IOOmg油(IOOppm油)或者甚至更少的油，如每升水50mg 油(50ppm油)。虽然这些油的量可能似乎较小，因为环境原因，如果在将水排放至合适的受体如海洋或蓄水池中之前将油的量进一步减少将是有益的。除在将水排放之前将其净化之外，分离罐还提供明显的益处可以对回收的油进行利用。并且在这点上，相当高程度的提纯在将水重新注入油田地层中的情况下也可以是有益的。本专利技术的目的是在水流过第二出口之前获得气泡从水中的高度移除。考虑到这一点，最初提到的根据本专利技术的分离罐的特征在于所述分离罐单元具有第二内部环形壁，所述第二内部环形壁在所述分离罐单元中被安置在与所述第一内部环形壁相隔一段距离处，并且从所述罐的所述圆柱形侧壁延伸，所述第二内部环形壁具有第二圆锥形部分、在所述第二内部环形壁的一端的第二中心开口、以及在所述第二内部环形壁的下端的第二流开口。第一内部环形壁与第二内部环形壁一起形成夹壁圆锥形结构，其中在第一圆锥形部分与第二圆锥形部分之间存在圆锥形、环形、中间容积。向下流动通过第一流开口的流体进入中间室并且以涡流形式在其中流动。该涡流是除分离罐的上部涡流和下部涡流以外的附加的涡流。中间容积中的涡流引起流中存在的少量气泡的有效聚结。随气泡变得更大它们将上升并到达分离罐的上部。当水流向下通过第二流动开口并进入分离罐的下部涡流中时，水中的气体含量低于流过第一流开口的水中的气体含量。在一个实施方案中，第一内部环形壁具有第一环形径向部分，所述第一环形径向部分从第一圆锥形部分延伸至分离罐单元的圆柱形侧壁。该径向部分具有在第一圆锥形部分的较大直径端与圆柱形侧壁之间在径向上建立距离的效果，从而在第一圆锥形部分的该区域留出用于涡流的空间。在较大直径端更强劲的流动增强了沿圆锥形部分的涡流并因此提高了分离的效率。在后一种实施方案的进一步研究中，第一流开口位于第一环形径向部分中。在第一流开口的该位置的情况下，第一圆锥形部分的全部区域用作涡流的导流面，所述导流面将涡流稳定化。水中的气和油向分离罐单元的中心运动并且从而将在圆锥形部分的表面附近具有更高浓度。当第一流开口位于第一环形径向部分中时，在第一圆锥形部分的表面附近收集的气和油将具有更小的倾向流过第一流开口，并具有更大的倾向沿第一圆锥形部分向上流动。因此涡流通过第一流开口的部分取自涡流的径向最外侧区域，这里水含量最高， 以及涡流邻近于第一环形部分的一端处，这里第一圆锥形部分的直径最大，并且因此流动速度最高，并且将油气与水分离的力量也因此最大。在备选实施方案中，第一流开口位于第一圆锥形部分中。在第一流开口的这个位置的情况下，集中在第一圆锥形部分的表面附近的油气的一些将随水流过第一流开口，并且将存在于中间涡流中，这里气泡可以帮助捕获油并且可以增加中间涡流中存在的少量气泡的聚结。在优选的实施方案中，第二内部环形壁具有第二环形径向部分，所述第二环形径向部分从第二圆锥形部分延伸至圆柱形侧壁。虽然可以仅在第一圆锥形部分上使用环形径向部分，优选的是第二环形径向部分将第二圆锥形部分与圆柱形侧壁连接，所述第二环形径向部分有助于获得在第二圆锥形部分的较大直径端获得最强流动，以及沿第二圆锥形部分的涡流的普遍强化。在第一圆锥形部分与第二圆锥形部分之间出现的中间涡流在获得高分离的效率上的特殊益处是在流过第二流动开口的水中获得气和油的低含量。与现有技术的分离罐比较这使得能够降低分离罐单元的高度。虽然可以仅在第二圆锥形部分上使用环形径向部分，优选的是分离罐单元配备有延伸自第一圆锥形部分的第一环形径向部分和延伸自第二圆锥形部分的第二环形径向部分。在一个实施方案中，第二流动开口位于第二环形径向部分中。对于第二流动开口的这个位置的益处，参见上面对第一流开口位于第一环形径向部分中的益处的解释。第二流动开口的这个位置对于中间涡流提供类似的益处。备选地，第二流动开口可以位于第二圆锥形部分中，如在第二圆锥形部分延伸至圆锥形侧壁的实施方案中。在优选的实施方案中，第一和第二内部环形壁的尺寸和形状基本上相同，这使得易于制造和保养，并使流动条件更均勻。在一个实施方案中，第一流开口在圆周方向上被安置在用于流体的入口后面110 至355°的范围内的下游。虽然可以使第一流开口位于用于流体的入口下游小于110°处， 离入口更远距离处的位置提供了将流入流体中的能量更好地用于增强涡流的益处。可以将第一流开口部分地或完全地安置于与用于流体的入口相同的圆周位置，这是可以实施的， 例如，如果用于流体的入口与第一流开口之间在高度上存在差别，但是当用于流体的入口位于在高度方向接近于第一流开口之处时，第一流开口应该优选不与入口重叠，因为这可以由流入流体在第一流开口之上建立低压导致不适宜的喷射效应。在优选的实施方案中，第二流开口在圆周方向上被安置在第一流开口后面110至 355°下游范围之内。当迫使向下流动通过第一流开口的流体在圆周方向流动通过一定距离而无法流过第二流开口时，它起到保持强中间涡流的作用。虽然可以使第二流开口位于比距离用于流体的入口 110°更近处，它优选位于距离第一流开口至少110°的下游，并且适宜地距离第一流开口至少沈0°的下游。在一个实施方案中，将挡板安装在离第二流开口一定距离处。挡板引起通过第二流开口的流动方向改变，从而促进第二圆锥形部分与第二出口之间的分离罐单元的下部中的涡流。在另一个实施方案中，将挡板安装在离第二流开口一定距离处，所述挡板是从侧壁在径向上延伸的环形圈。该环形圈在促进第二圆锥形部分与第二出口之间的分离罐单元的下部中的涡流上尤其有效，因为来自第二流开口的流体流沿分离罐单元的侧壁前进并且当环形圈阻止其在侧壁附近区域向下流动时，迫使其变成涡流。优选地，第一内部环形壁与第二内部环形壁之间的垂直距离小于第二内部环形壁的垂直尺寸。第二内部环形壁将因此突出至由第一内部环形壁包围的内部区域中，并且两个内部环形壁之间的圆锥形、环形、中间区域的体积变得相对小，以使中间涡流的速度更快。如果选择较小的垂直距离，并且从而较小的体积，那么中间涡流的速度倾向于更高。在一个实施方案中，第一内部环形壁与第二内部环形壁之间的垂直距离在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：扬·拉雷·内斯，芬恩·贝克曼，
申请(专利权)人：斯伦贝谢挪威股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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